作者 | 胡琦玥
2023年1月，国际顶尖期刊《Nature Methods》杂志将“Method of Year 2022(2022年年度科学方法)”授予了：长读长测序(Long-read sequencing)。该技术凭借在基因组、转录组、表观遗传组、同基因组学等研究中的价值与优势，以及在近年来的重大方法学进步和广泛应用，获得了2022年科学界的一致认可。
2023年05月28日，第二十届中国国际检验医学暨输血仪器试剂博览会（CACLP）在南昌绿地国际博览中心开幕。当日上午，“智慧降本·精准测序：长读长测序技术应用进展研讨会暨安序源新品发布会”成功举办，第四代测序企业安序源正式发布其第四代纳米孔基因测序平台：AXP100-RS基因测序仪。
安序源AXP100-RS基因测序仪发布仪式
安序源创始人兼CEO田晖博士、安序源CSO田君君女士、产品总监涂浩波等出席了发布会，同时，受邀出席的业内嘉宾有：亿康医学产品研究部万成总监、中国疾病预防控制中心传染病预防控制所研究员周海健老师、昆明理工大学石宏教授、内蒙古农业大学靳昊博士。
基因测序技术是我国目前鲜有能够参与国际化竞争的创新技术，安序源第四代纳米孔基因测序平台的发布，标志着我国基因测序技术终于出现了低成本仪器部署、低成本单位数据产出的长读长基因测序技术，进一步创造了我国低成本长读长基因测序技术的全球竞争力。对于行业来说，该测序平台将进一步丰富测序市场格局、促进测序技术迭代升级，并且加速助推测序应用向更深、更广发展。
“成本”始终是广泛应用的决定因素
上世纪70年代出现的一代测序技术虽然准确度高，且在构建载体、基因敲除等实验中得以广泛应用，但其在通量、成本、读长、速度等方面均存在劣势。随后出现的二代测序技术（NGS）能够同时对上百万甚至数十亿个DNA分子进行测序，实现了大规模、高通量的测序，但在读长与速度方面依旧没有明显提升。
在计算机学、生物学和化学等多个学科领域的结合发展下，出现了三代测序技术（SMRT）。该技术的测序读长可以达到几十kb级别，解决了一、二代测序技术短读长的问题，但各家产品又在通量、精度、速度等方面出现了不同程度的性能缺陷，仍然不是立足于实际科研和临床需求的产品。
目前，二、三代测序技术均是基于光信号的测序技术，都需要昂贵的光学监测系统，并依赖DNA聚合酶读取碱基序列，大大地増加了测序的成本。因此，在保证高通量、高精度的情况下，开发“低成本长读长测序”产品是行业亟需的发展方向。
众所周知，技术与性能发展到一定程度时，“成本”始终是广泛应用的决定因素。而根据AlbertVilella的统计，在仪器部署成本10万美金以内、单位数据产出成本1美金以内的消费范围，是目前测序领域的“无人区”。
目前全球基因测序产品价格总览
较高的仪器部署成本使得基层仪器部署数量难以提升，大规模普及困难，仅能通过“中心化检测”使用，但又徒生出样本运输、患者异地就医等隐形成本。其次，较高的单位数据产出成本使得在终端应用场景下的消费价格较高，可支付人群较少，且数据积累较少、较慢，不利于技术升级、产品迭代。同时，对于测序企业而言，较高的单次开机成本使得需要通过凑样来分摊成本，而凑样时间的不确定性也让测序企业在检测周期降低方面始终处于被动。
直到安序源第四代纳米孔基因测序平台的出现，一切开始了革命性的转变。
低成本、长读长、高精度、体积小、检测快
如行业所期待的那样，AXP100-RS基因测序仪集成了低成本、长读长、高精度、体积小、检测快的核心优势，是一名独一无二的“五边形战士”。
AXP100-RS基因测序仪优势概览
在AXP100-RS基因测序仪中，经过电活性分子修饰标记的单个核苷酸分子将被聚合酶捕获。接着，在引物链延伸的过程中，带有相应“标签分子”的核苷酸依次合成。这些标签分子逐一穿过纳米孔将产生特定的电流信号，通过电流信号的变化也就实现了碱基序列的实时表征测定。
通过纳米孔测序、环化校正测序和电信号检测技术的结合，AXP100-RS基因测序仪读长长至100kb，单芯片通量可达100Gb/run，且通过环化测序自纠错可达到99%的精准度。
同时，该测序仪将测序成本进行了数量级的下降，每Gb数据产出成本显著低于普遍NGS类产品，让样本拥有了“随到随测”的可能性，摆脱凑样的烦恼。且该测序仪体积仅0.013m3，重量约6.85kg，小巧轻便，使其能够适配更多应用场景下的测序应用。
在传染病防控、生殖缺陷防控、癌症研究与诊断等临床诊断场景，以及结构变异研究、串联重复区域分析、单基因病研究等科学研究方向上，均是该测序仪能够“大展拳脚”的场景。
测序成本远低于1美元/Gb，打造超低成本的测序平台
AXP100-RS基因测序仪是本次发布仪式的主角，但其背后联动的是第四代纳米孔基因测序平台涵盖测序全流程的产品体系。
从样本处理、核酸提取，到文库制备试剂Xprep kit 100，再到长读长测序涉及的测序仪AXP100-RS、测序芯片XPU100、测序试剂Xseq kit 100，以及Xconsole 100操作运行与数据分析系统。安序源为其领先的基因测序技术配套了完整的软硬件支持，确保了测序水平的稳定性。
其中，测序芯片XPU100就是第四代纳米孔基因测序平台能够实现“低成本”测序的关键秘密。
基于创始团队在半导体芯片、高通量基因测序和分子诊断等领域的深厚造诣，以及在半导体、测序行业的丰富产业管理经验，以及高质量高体量研发团队的潜心耕耘下，安序源开发出大规模集成电路、合成化学体系、生物化学体系、生物半导体工艺、电化学与测序、仪器结构与微流控生物芯片集成、数据分析与机器学习等核心技术。
测序仪核心零部件XPU100测序芯片传承了Bio-CMOS芯片AC阻抗检测灵敏度高、测序快、通量灵活的优点，同时提升了抗干扰能力与搭载通量，并在保证最大数据产出可达100Gb的情况下，测序成本远低于1美金/Gb。
也就是说，安序源采用全球最先进的半导体技术，打造出了最低成本的测序平台，让基因测序看到了“随开随测”的可能。
全球四代测序蓄势待发，安序源已遥遥领先
“十年磨剑终成锋，一朝破竹势如虹。”
目前，NGS是业内的主要测序技术，三代测序的应用影响力也正在逐渐提高。但在成本、读长、精度、等方面依旧存在改进空间。
四代测序正在尝试着改善这些问题，但由于其极高的技术壁垒和交叉学科应用，需要汇集各领域顶尖人才共同进行创新碰撞，故目前全球“玩家”不多，仍处于蓄势待发的阶段。
作为融合半导体技术的创新生命科技企业，安序源具备打造多交叉学科先进技术路线的天然优势。过去数年，安序源始终坚持研发，已布局纳米孔测序仪及配套方案、微阵列芯片检测仪及检测试剂盒、POCT检测产品等完善的产品矩阵方案，并在中美多地建立研发中心，并广泛吸纳全球不同专业范畴人才，不断获取全球产业资源，推进自身产业研发进程。
目前，公司已快步进入到产业化、商业化阶段，位于无锡的GMP生产基地已筹建完毕并投入生产，同时也在积极进行商业合作的拓展。本次测序平台的发布，也标志着安序源又进入了下一个全新的发展阶段。
未来，安序源依旧将重心聚焦在产品打造，公司希望通过坚实的平台根基，结合优势的先进半导体技术，拓展多组学、多元化、全生命周期的应用矩阵，并以此开展市场化运作。
